對於驅動力類指標的篩選，其描述對象是眾多的狀態指標，在指標確定中需反映狀態改變顯著及因果關係明顯的驅動力、狀態指標，而響應指標則要反映其與驅動力指標的因果關係，若把係統外部作用與係統內部的變化反應描述為一個因果空間，則驅動力D和狀態S、響應R之間可用強度指標及相關係數來反映其因果關係。這種因果鏈的關係如下所示：
其中：rij是相關係數；ISP=ES/ EP是狀態變化強度，IPR=EP/ ER是驅動力變化強度。在指標篩選中要求ISP、IPR大於規定限值。而ES、EP、ER均為相對於基礎狀態的外部施加能量。EP的基準狀態一般為零。為了便於計算，EP的基準值采用綜合基礎壓力值。基於驅動力指標體係、狀態指標體係和響應指標體係的篩選可獲得能源安全監測的評價指標體係。由於預測指標較多，為簡化起見，在敘述中分別以D、S、R代表驅動力指標、狀態指標和反應指標。
（1）能源因素相關指標：D指標包括：能源自給率（Y）；能源價格波動係數（P）。S指標包括：能源保障度（B）；能源進口份額（F）。R指標包括：能源儲備率（S）；能源進口集中度（C）。
（2）政治因素相關指標：D指標包括：能源地緣政治格局變動；國際衝突格局變化。S指標包括：對外關係穩定性，可分成五個不同的等級：盟國關係、戰略協作夥伴關係、一般關係、緊張關係和敵對關係；內部穩定性，可分為五個等級：非常穩定、穩定、較穩定、不太穩定和很不穩定。R指標包括：能源合作與交流程度；能源外交。
（3）經濟因素相關指標：D指標包括：世界及國內市場景氣評價指數；國際收支變動指數。S指標包括：短期能源進口能力指數；長期能源進口能力指數。這兩個指標主要是考察經濟對進口能源的支付能力。R指標包括：外彙儲備能力，正常情況為能支持3～6個月的進口需求，低於3個月為不正常；扶持政策變動評價指數。
（4）運輸因素相關指標：D指標包括：能源運輸市場份額變動率；運輸線的安全度。S指標包括：運輸距離，可分5個區間進行分級和評分（104km）＜0.5、0.5～1.0、1.0～1.5、1.5～2.0、＞2.0；能源運輸線路變動。R指標包括：能源管線控製能力；能源運輸承載能力。
（5）軍事因素相關指標：D指標包括：突發性軍事事件。根據事件的影響力，可以分為5個等級：無影響、一般影響、區域性影響、重大影響和全球性影響。S指標包括：對主要能源產地的控製能力，可分為五級：完全控製、基本控製、盟國控製、有影響力和無影響力；對重要運輸通道的控製能力，可分為完全控製、基本控製、部分控製、單個控製和無控製5個等級。R指標包括：外交手段；危機控製體製。
（6）可持續發展因素指標：D指標包括：碳強度指標（C）。S指標包括：環境承載能力；環境汙染程度。R指標包括：節能率；技術進步率。
（二）經濟安全態勢預測指標的再遴選和確定
使用“驅動力—狀態—響應”框架模型，構建經濟安全概念指標體係，需要對已有的概念指標進行再次遴選，篩除一些難以量化、缺乏穩定性的指標，最終確定適合經濟安全預警的指標。再次遴選主要基於經濟、能源本身和可持續發展這三大因素對能源安全的影響進行。
態勢預測指標可以劃分為兩種指標，即定量指標和定性指標。前者可分為三種情況：數值與安全性呈正方向變化；數值與安全性呈反方向變化；數值與某一固定值的差距與安全性呈反方向變化。後者沒有確定數值可以考察，一般隻是以非常安全、安全、臨界狀態、危險和非常危險5個等級來劃分。由於中國的煤炭儲量較為豐富，而石油與天然氣能源安全狀況不容樂觀，因此我們主要針對石油和天然氣兩種能源資源來確定其相應的能源安全預警指標。
按照前述選取評價指標的幾個原則，在充分考慮石油和天然氣安全的資源、進口、市場以及其他因素的基礎上，通過篩選，確定以下指標。為簡便起見，這裏用S代表指標，Si表示指標體係中的第i個指標。
（1）石油儲采比（S1）。石油資源的儲采比是石油剩餘可采儲量支持現有石油生產水平的能力，表現為可開采年限。儲采比越高，則供給就越安全。其公式：儲采比=年底剩餘石油可采儲量/當年石油產量。從BP世界能源統計來看，世界石油平均儲采比在40年左右。中國的儲采比處於l4年左右。除中東等地區的個別國家外，主要產油國的儲采比在l0～20年範圍內。這裏取20年作為儲采比的安全點，上下增減1年作為基本安全區。儲采比大於50年為很安全，小於5年則為非常危險。中國的剩餘石油探明可采儲量和儲采比均處於中等偏下水平，但仍可劃分到基本安全的等級。
（2）戰略石油儲備度（S2）。戰略石油儲備度大小，用戰略儲備量可消費的天數來表示。儲備度越大，則儲備可供國內在非常時期消費的時間就越長，對國內市場的穩定作用越明顯，安全程度就越高；反之，安全程度就越低。其公式：戰略石油儲備度=戰略石油儲備總量/ 國內每天石油消費量。國際能源機構（IEA）規定各成員國的應急石油儲備的規模應不低於該國上年90天的石油淨進口量，歐盟規定成員國必須保有相當於上一年度90天國內石油消費量的石油儲備量。這裏將90天消費量作為戰略石油儲備度的安全點，把90天上下增減5天的位置作為“基本安全”狀態的預警警戒線。由於所采用數據年份中國戰略性的石油儲備設施還在建設中，也就是說基本沒有戰略石油儲備庫存，石油儲備隻是幾個大型石油生產企業的生產性庫存，因此該指標的安全等級處於非常危險水平。
（3）石油對外依存度（S3）。該指標反映本國石油消費量對淨進口石油的依賴程度，同時也是國內石油自給率的逆指標。對外依存度越高，則安全程度越低，反之，安全程度越高。一般來說，對國際市場依存度的提高意味著風險因素的增多和不安全程度的提高。其公式：對外依存度=石油年淨進口量/本國年消費量。一國石油進口量占國內消費量的30%，是國際公認的安全警戒線。這裏將30% 作為對外依存度的安全點，將上下增減1個百分點的位置作為“基本安全”狀態的預警警戒線。中國的石油進口對外依存度逐年上升，已經突破30% 這一公認警戒線。
（4）石油進口集中度（S4）。該指標反映石油進口來源地的集中程度，進口集中度高，表明石油進口來源太集中，不利於分散風險。其公式：石油進口集中度=本國進口石油最多的前三位國家的石油淨進口量之和/本國淨進口石油總量。截至2003年，來自動蕩不定的中東地區的石油已經占中國石油進口總量的50.9% 以上，故中國石油進口的風險較大。這裏取石油進口集中度作為衡量指標，取40% 作為安全點，上下增減2個百分點的位置作為“基本安全”狀態的預測警戒線。
（5）油價波動率（S5）。該指標表示石油價格波動有多種指標，這裏選擇相鄰兩年之間平均油價的波動率作為衡量指標。其公式：油價波動率=相鄰兩年間某原油的平均價之差/基期同種原油的平均價。近10年來，中國油價大致在10%～40%上下浮動。這裏將油價波動率35%定為安全點，把35%上下增減5個百分點的位置作為“基本安全”狀態的預警警戒線，即油價波動率在30%～40%的區間為“基本安全”；當油價波動率小於零時，石油供應處於很安全的狀態。
（6）石油消費強度（S6）。它是指單位實際國內生產總值所消耗石油的數量。石油消費強度越小，石油安全狀況就越好。其公式：石油消費強度=一國的年石油消耗總量/該國當年實際國內生產總值。中國是石油消費大國，同時又是石油利用效率較低的國家。用國際通行的石油消費強度衡量，2003年中國每千美元國內生產總值的石油消費強度為0.201噸標油，大體相當於日本的4倍，德國的3.85倍，美國的2.38倍，巴西的1.21倍。因此，這裏將0.15噸標油/千美元作為石油消費強度的安全點，把0.15上下增減0.01的位置作為“基本安全”狀態的預警警戒線，即在0.14～0.16的區間內為“基本安全”。一直以來中國單位GDP的石油消耗水平遠高於發達國家，該指標的安全狀況處於危險區。
（7）天然氣儲采比（S7）。2000年世界天然氣探明儲量為150.19×1012m儲采比為61年，因此在這裏將61作為劃分安全與非常安全的界限，50作為劃分安全與臨界狀態的界限，40作為臨界狀態和危險狀態的界限，而30以下屬於高度危險狀態。
（8）碳強度（S8）。這一指標是一國二氧化碳排放量與GDP之比。碳排放強度取決於化石能源的碳排放係數、化石能源的結構、化石能源在能源消費總量中的比例和能源強度。需要說明的是，碳強度低並不表明效率高，貧窮的農業國家碳強度均較低但效率並不高，而強度高也不說明效率低，例如產品的能源效率高但並沒有全部賣出去沒有得到貨幣實現等等。碳強度指標受經濟波動、增長、彙率、通貨膨脹等影響較大，具有較大的不確定性，缺乏較為嚴格的科學客觀性。因此，我們采用更能反映能源使用對環境影響的指標：環境汙染治理投資總額或環境汙染直接經濟損失。考慮到數據的可得性，在這裏我們采用環境汙染直接經濟損失與當年國內GDP之比，也就是環境汙染對GDP的消耗度這一指標來衡量汙染排放對經濟的影響程度。
（9）運輸通道可靠性評價值（S9）。該指標與運輸的距離、運輸線的安全狀況、運輸方式以及運輸國對石油運輸線的安全保障能力強弱有關。這項指標的測度可以采用管道長度、輸油量和管道周轉量等數據進行評價。在這裏，我們根據以上指標的實際數據以及專家對能源運輸的軍事保障能力和運輸通道的安全性的打分評價值來估測。
（10）長期能源進口對GDP的消耗程度（S10）。這一指標主要是衡量一國國際收支對能源進口的支付能力，可以用某年本國用於能源460——
進口的支出金額與當年本國的GDP總量的比值進行計算。
（11）單位對GDP能源的消費量（S11）。這一指標是指生產每萬元所需要消耗的能源數量，通常以噸標準煤計算。一般來說，該數據越小，則表明該國能源利用效率越高。
（12）指標彙總。為了直觀起見，我們把上述再次遴選的能源安全態勢預測指標及其預測界限彙總如下。
（三）指標權重的確定
對於建立國家能源安全態勢預測指標體係，這裏要著重說明幾個問題：
第一，關於指標預測期限的確定。確定指標預測期限，主要是根據信號領先月數來加以確定。所謂信號領先月數，是指預測指標發出後，要經過多長時間會發生何種安全波動狀況。考慮到中國實際情況以及數據收集的方便程度，各項預測指標均采用年度數據，預測期限均定為一年。
第二，關於安全狀態分類與界限值的確定。我們將每一指標所揭示的安全狀態分為非常安全、安全、臨界狀態、危險和非常危險5個等級，對於每一安全狀態的界限值可以參照國際上公認的臨界值標準加以確定。對於沒有國際公認標準的，通過比較加以確定，或者根據中國的具體情況，參考改革開放以來的數據加以確定。
第三，權重係數的確定。權重係數是指該項指標在整個指標體係中所占的權重，它衡量的是該項指標在指標體係中的重要程度。對權重係數，我們采用熵值法加以確定。
設有n項評價指標，共m年的數據，形成原始指標數據矩陣X=（xij）m×n。對於某項指標xij，指標值xij的差距越大，則該指標在綜合評價中所起的作用越大；如果某項指標的指標值全部相等，則該指標在是係統無序程度的度量，信息是係統有序程度的度量，二者絕對值相等，符號相反。某項指標的指標值變異程度越大，信息熵越小，該指標提供的信息量越大，該指標的權重也應越大；反之，某項指標的指標值變異程度越小，信息熵越大，該指標提供的信息量就越小，該指標的權重也越小。所以，可以根據各項指標值的變異程度，利用信息熵計算出各指標的權重，為多指標綜合評價提供依據。用熵值法對指標進行賦權重的方法步驟是：
（1）將各指標同度量化，計算第j指標下第i年指標值的比重pij，即：
其中，令k=1/1nm， m為指標取值的年數。
（3）計算第j項指標的差異性係數gj。對於給定的j， xij的差異性越小，則ej越大；當xij全部相等時，ej=1，此時對於確定權重，指標xij毫無作用；當各方案的指標值相差越大時，ej越小，該項指標對於方案比較所起的作用越大。這裏定義差異係數為：gj=1-ej
當gj越大時，指標越重要。
在用熵值法確定各指標在體係中的權重時，會遇到一個問題，這就是當指標值為負數時，不能直接計算比重或取對數，而為保證數據的完整性又不能隨意刪除負數據，因此必須對指標數據進行變換。這裏采用以下方法對熵值法進行改進。
（1）對數據進行標準化變換：
其中xj為第j項指標值的均值，sj為第j項指標的標準差。（2）轉換後的數據，為消除負值，可將坐標平移，令：
（3）用Zij代替xij，按照上述幾個公式的步驟來確定各指標的權重。
下麵用改進的熵值法確定各指標權重。
數據進行平移。標準化後的最小數值為-1.82284，根據公式（Zij=a+xij），令a=2，即：Zij=2+xij。
三、基於人工神經網絡框架的能源安全態勢預測研究